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标题: 急寻高手，将此程序转为Ｃ或Ｃ＋＋源码 [打印本页]
作者: huayichen    时间: 2006-6-27 15:55
标题: 急寻高手，将此程序转为Ｃ或Ｃ＋＋源码
<p>&nbsp;</p><p>!!!本程序适用于求解形如f(x)=1/2*x'Ax+bx+c二次函数的稳定点；<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;!!!输入函数信息，输出函数的稳定点及迭代次数；<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;!!!iter整型变量，存放迭代次数；<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;!!!x为n维变量，初始值由用户输入；gradt实型变量，存放函数梯度;<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;!!!dir实型变量，存放搜索方向；<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;program main<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;real,dimension(,allocatable::x,gradt,dir,b<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;real,dimension(:,,allocatable::hessin<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;real::x0,tol<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;integer::n ,iter<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;print*,'请输入变量的维数'<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;read*,n<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;allocate (x(n),gradt(n),dir(n),b(n))<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;allocate(hessin(n,n))<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;print*,'请输入初始点x'<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;read*,x<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;print*,'请输入hessin矩阵'<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;read*,hessin<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;print*,'请输入向量b'<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;read*,b<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;tol=0.000001<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;iter=0<br/>100 gradt=matmul(hessin,x)+b<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;dir=(-1)*gradt<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if(dot_product(gradt,gradt)&lt;=tol)then<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;!print*,'输出函数稳定点',x<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; !print*,'输出迭代次数',iter<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; goto 101<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;else<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;x0=golden(x,dir,hessin,b)<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;x=x+x0*dir<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; iter=iter+1<br/>&nbsp;&nbsp;if(iter&gt;10*n)then<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; print*,"out"<br/>&nbsp;&nbsp;endif<br/>&nbsp;&nbsp;print*,"第",iter,"次运行结果为","direction",dir,"step length" ,x0<br/>&nbsp;&nbsp;print*,x,"f(x)=",f(x,hessin,b)<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;goto 100<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;endif<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;contains&lt;/P&gt;</p><p>&nbsp;!!!子程序，返回函数f(x)在x点的函数值; <br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;function f(x,A,b) result(f_result)<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;real,dimension(,intent(in)::x,b<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;real,dimension(:,,intent(in)::A<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;real::f_result<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;f_result=0.5*dot_product(matmul(A,x),x)+dot_product(b,x)<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;end function f&lt;/P&gt;<br/>&lt&gt;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;!!!精确线搜索0.618法子程序 ，返回步长；<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;function golden(x,d,A,b) result(golden_n)<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;real::golden_n<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;real::x0<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;real,dimension(,intent(in)::x,d<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;real,dimension(,intent(in)::b<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;real,dimension(:,,intent(in)::A<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;real::x1,x2,a1,b1,f0,f1,f2,r,tol,dx<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;parameter(r=0.618)<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;tol=0.0001<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;dx=0.1<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;x0=1<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;x1=x0+dx<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;f0=f(x+x0*d,A,b)<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;f1=f(x+x1*d,A,b)<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if(f0&lt;f1)then<br/>4&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; dx=dx+dx<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;x2=x0-dx<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;f2=f(x+x2*d,A,b)<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if(f2&lt;f0)then<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; x1=x0<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;x0=x2<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;f1=f0<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;f0=f2<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;goto 4<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;else<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; a1=x2<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;b1=x1<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;endif<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;else<br/>2&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; dx=dx+dx<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;x2=x1+dx<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;f2=f(x+x2*d,A,b)<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if(f2&gt;=f1)then<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; b1=x2<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;a1=x0<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;else<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; x0=x1<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;x1=x2<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;f0=f1<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;f1=f2<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;goto 2<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;endif<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;endif<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;x1=a1+(1-r)*(b1-a1)<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;x2=a1+r*(b1-a1)<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;f1=f(x+x1*d,A,b)<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;f2=f(x+x2*d,A,b)<br/>3&nbsp;&nbsp; if(abs(b1-a1)&lt;=tol)then<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;x0=(a1+b1)/2<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;else<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if(f1&gt;f2)then<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;a1=x1<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;x1=x2<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;f1=f2<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;x2=a1+r*(b1-a1)<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;f2=f(x+x2*d,A,b)<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;goto 3<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; else<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;b1=x2<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;x2=x1<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;f2=f1<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;x1=a1+(1-r)*(b1-a1)<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;f1=f(x+x1*d,A,b)<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;goto 3<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; endif<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;endif<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;golden_n=x0<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;end&nbsp;&nbsp;function golden&lt;/P&gt;<br/>&lt&gt;101 end<br/></p>
作者: llsfdyz    时间: 2006-11-17 00:05
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